Индукционного электрического поля

Электрическое поле, возникающее в опыте электромагнитной индукции, обязано своим происхождением ускоренно движущимся зарядам (именно они создали изменяющийся поток магнитного поля). В этом случае, как уже говорилось, поле является не электростатическим, а электродинамическим. Важнейшее свойство этого поля проявляется в том, что оно является вихревым – т.е. его работа по перемещению заряда зависит от пути, по которому совершается перемещение. Иными словами, созданное таким образом электрическое поле способно совершать работу по замкнутому контуру. Очевидно, это возможно за счет энергии стороннего источника взаимодействия, породившего ускорение зарядов и переменный магнитный поток.

Как известно, математически это выражается, в интегральной форме посредством циркуляции векторного поля:

(или, в других обозначениях E _i = ),

а в дифференциальной форме – посредством ротора: .

Добавим, что для электростатического поля правые части всех выражений нулевые – самостоятельное перемещение за счет электростатических сил осуществляется лишь в одну сторону. При вынужденном движении зарядов в противоположную сторону поле совершает работу, равную по модулю и отрицательную по знаку.

В данной работе предлагается наблюдать свойство зависимости работы по перемещению зарядов в цепи от формы их пути в области действия вихревого электрического поля. Переменный магнитный поток создается во внутреннем сечении соленоида, а измерителями совершаемой работы служат два вольтметра. Один подключен между двумя точками параллельно одному резистору, а другой, между теми же точками – параллельно другому резистору. Различие состоит лишь в том, что цепи резисторов расположены по разные стороны от тела соленоида, и ток в одном из резисторов идет в одну сторону от исходной точки, а в другом – в обратную, совершая работу одного знака по замкнутому контуру силами индукционного электрического поля. Как только что отмечалось, для электростатического поля ни длина пути, ни значение сопротивления на этом пути не имеет значения для количества совершаемой работы.